基于单片机的输液监护器设计毕业设计

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1、基于单片机的输液监护器设计前言目前医院的病人输液时,病人往往由于身体虚弱,昏迷或入睡而无法留意,或者医护人员正在别处忙碌等情况,当输液完毕,若处理不及时,病人的血液就会因空管而倒流入输液针管内,即所谓“回血”,时间长了甚至还会使扎针处严重肿胀.因此容易引发病人的不满以至投诉和医护人员的无奈。而且输液速度是护士通过拨动输液器上的手动滑轮来控制液体流速的，输液速度是护士根据经验大致调整的，这样不仅可能影响预期的治疗效果，而且对于一些对人体器官作用敏感而需要严格控制输液速度的药物，由于个体差异，机体耐受力不同，特别是在手术中，手术后以及病情危重需要严格控

2、制输液速度的病人，会导致病情加重，有的甚至可能会危及生命。这种因输液异常，输液结束不易被及时发现，就容易出现医疗事故，不仅是病人生命财产的隐患，也是造成医务人员工作量大，工作压力重的重要因素。至于药液是否停液，滴液的速度是快还是慢等，一般都是在病人没有入睡时或他人帮助下通过各种开关来通知医务人员及时采取措施的。为了克服传统临床输液中由患者、陪护或医护人员随时观察监视药液余量情况，牵扯精力大、效率低、不利于病区的综合管理的弊端，结合临床实践，利用光电原理和单片机技术研制出一种智能输液监测装置。这种装置能够实现远距离，多床位，集中分时显示各床位的输液状

3、况，并自动报警，对医疗工作有很大的帮助。本装置由液滴采集电路、LED显示与键盘控制电路、报警输出电路以及通信装置组成，通过光电开关传感器把液滴信号转换为电脉冲信号，并以电信号的形式传给单片机，经运算，分析，处理后单片机将数据传送给LED显示模块，并能报警，以提醒医护人员进行相应的处理。1输液监护器的总体设计1.1系统的构成该监控系统由主从站两大部分组成，其框图如图1.1：图1.1主从站结构框图Fig1.1Blockdiagramofmainstation1）主站（监控中心）由PC机作为上位机，采用巡回查询的方式与从站进行通信，收集从站的实时信息，并

4、进行显示及报警。2）从站以AT89C51单片机为中心，完成对某一具体输液控制过程的监控。这次设计主机和从机的通信采取的是无线通信。采用nRF905无线通信芯片把主站和多个从站连成一个系统，实现主机与从机的远程通信，即远程控制。本次设计主要针对从站进行设计。1.2系统框图及工作原理系统总体结构框图如图1.2所示晶振电路复位电路键盘输入AT89C51显示装置报警装置控制电机电源电路nRF905nRF905AT89C51MAX232监控电脑图1.2系统的结构框图Fig1.2Blockdiagramofsystem输液监控系统以AT89C51单片机为中心，

5、单片机需要电源电路，复位电路，振荡电路来保证其正常工作。默认速度设定值为60滴/min，可以通过键盘来修改设定值。采集装置通过光电开关传感器对速度进行检测，并以电信号的形式传给单片机，经运算，分析，处理后单片机将数据传送给LED显示模块，实现输液速度的显示。通过对设定值和实际值的比较来控制电动机的正，反转，从而带动输液器上的控制齿轮上升下降，达到控制输液速度的目的。另外，当采集装置通过光电开关传感器检测到速度值过高或过低时，直接启动声报警装置。若声报警持续一分钟后无人复位，则由单片机发出信号控制电动机，使输液器上的小齿轮处于无液滴滴出状态，这样可以

6、大大提高输液的安全性。2输液监护器的设计方案及论证2.1电动机系统方案的选择方案一采用单片机和A/D转换构成系统，控制普通电机的步数和旋转方向，可以考虑达林管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速，减小因惯性，速度，步距角过大而引起的调整误差，达到改变点滴高度的要求，缺点是控制信号为模拟信号，需要将单片机输出的序列脉冲转换，延长了控制的时间，并且步距角为，满足不了控制误差范围为设定值滴的要求。方案二用单片机控制步进电机，控制信号为数字信号，不在需要数/模转换；具有快速启/停能力，可在一刹那间实现启动

7、或停止，且步距角降低到，延时短，定位准确，精度高，可操作性强。综合考虑题目要求，一方面调节的步长尽可能的小，定位要好；另一方面如果停止信号到来，滑轮能够快速停止。通过对比，利用步进电机可以自如控制输液器上的手动滑轮，完全满足题目的要求，因此采用方案二。2.2数据采集方案的选择数据采集一般可以采用以下几种方案：方案一．使用发光二极管和光敏三极管组合。方案二．使用红外发光二极管和接受管组合。方案三．利用激光。通过对比，在这次设计中由于是近距离探测，故采用方案二来完成数据采集。由于红外光波长比可见光长，因此受可见光的影响较小。同时红外系统还具有以下优点：

8、尺寸小、质量轻，能有效的抗可见光波段的伪装，对辅助装置要求最少，对人眼无伤害。当然红外光也有一定的缺点，如大气、潮湿的天气